Ewicon — ветровой генератор без вращающихся частей

Одна из главных проблем традиционных ветряков в том, что их движущиеся части в процессе работы склонны к износу и разрушению, особенно при интенсивных ветровых нагрузках. Также такие системы производят шум и вибрации, что уменьшает универсальность их использования. Для решения проблем, связанных с традиционными ветряками, Mecanoo Architects и Делфтский Технический Университет (Delft University of Technology) объединили усилия для разработки прототипа безлопастного ветряка, который уже сейчас можно увидеть перед кампусом здания инженерного факультета в городе Делфт, Нидерланды. Новая система получила название Ewicon – Electrostatic Wind Energy Converter – Электростатический Конвертер Ветровой Энергии.

Ветер – важный источник возобновляемой энергии. Многие компании постоянно ищут новые и более совершенные решения для производства этого типа энергии. Есть разные способы для получения энергии из ветра, наиболее популярный – использование ветряных турбин. Используя вращательное движение лопастей, такие генераторы превращают кинетическую энергию ветра в механическую. Затем электрический генератор преобразует эту механическую энергию в электрическую.

Компания Mecanoo Architects попыталась исследовать возможность производства электричества из ветра без этапа конвертации в механическую энергию. Это оказалось возможным, в случае если позволить ветру перемещать заряженные частицы в направлении противоположном векторному полю электрических полей.

В качестве заряженных частиц в Ewicon используются капли воды. Электрическая сила поля двигает позитивно заряженную частицу в направлении негативно заряженного электрода. Если позволить ветру двигать заряженную частицу в обратном направлении, к позитивно заряженному электроду, потенциальная энергия частицы начнет увеличиваться, как если бы мы пытались поднять тяжелый камень, преодолевая силу гравитации.

Это увеличение энергии может быть собрано при помощи разных методов. Самый простой для понимания тот, в котором заряженные частицы создаются системой зарядки, состоящей из сопл и электродов. Ветер перемещает эти частицы в изолированный коллектор, вызывая увеличение электрического напряжения в системе. Электрическая энергия, которая собирается в коллекторе, может быть конвертирована, перемещена и использована для ежедневных нужд. Как видим в этом случае для эффективной работы всей системы нужно два отдельных компонента.

К счастью есть второй метод, который требует наличие только одного компонента. Система создания заряженных частиц изолирована от Земли. Нет никакого отдельного коллектора. Рассеивание позитивно заряженных частиц из системы зарядки приводит к образованию негативно заряженных частиц позади зоны рассеивания. Это увеличивает электрическое напряжение системы и это тот метод, который используется для системы Ewicon.

В настоящее время рабочий прототип установки существует в небольшом масштабе. Компания-разработчик заявляет, что для достижения полномасштабной версии ей нужно больше времени на исследования.

Что хорошо в этой системе, так это то, что она может быть спроектирована в виде разных форм и размеров. Система является модульной и ее легко расширить. Она может быть смонтирована на море, как единичная установка, так и в виде фермы ветровых коллекторов. Также из-за отсутствия движущихся частей в конструкции системы, она не издает шума, прерывистых теней и вибраций. Эти преимущества открывают для системы Ewicon множество возможностей и делают ее подходящей для повсеместного использования в городах и на крышах зданий.